毕业设计-武汉邮科院徐红波.docVIP

概论 关键词：DWDM，EDFA，OADM，OXC，Interlever,DWDM器件 摘要： 本文主要介绍了DWDM器件原理与技术，不同方案在系统中性能比较， 同时重点介绍了介质膜型DWDM的技术和结构以及在全光网的应用. 目录 1. 波分复用的基本概念 3 2. 不同DWDM器件方案的比较 3 2.1 薄膜滤光片（thin film filters） 3 2.2 阵列光波导（Array Waveguide，AWG） 4 2.3 全光纤双锥熔锥耦合（Fused biconically taper） 5 2.4 光纤光栅加环行器（Fiber Bragg grating + circulator） 5 2.5 衍射光栅（Diffraction grating） 6 3. DWDM器件的主要参数 7 3.1 中心波长（Central Wavelength） 7 3.2 信道间隔（Channel Spacing） 8 3.3 - XdB 带宽( Bandwidth) 8 3.4 信道内起伏（Ripple） 8 3.5 信道插损均匀性（Uniformity） 8 3.6 信道隔离度（Isolation） 8 3.7 波长稳定性（Wavelength Temperature Stability） 8 4. 目前主流的DWDM单通道和N通道结构原理 9 4.1 单通道DWDM复用器解复用器 9 4.2 N通道（级联）DWDM复用器解复用器 9 4.3 R/B技术在DWDM中的应用 10 5. WDM器件在系统中的应用以及WDM的优势 11 5.1 目前解决通信容量危机的最佳方案 11 5.2 降低建设与营运成本 11 5.3 性能优越的EDFA进入实用 11 5.4 综合现有网络的不同技术的最佳解决方案. 12 5.5 WDM技术适应全光网络建设的要求 12 6. DWDM器件的关键技术 12 6.1 光源技术 12 6.11 激光器的调制技术： 12 6.12 激光器的波长的稳定与控制 12 6.2 掺铒光纤光放大器（EDFA） 13 6.3 光纤技术 13 6.4 OADM和OXC技术 13 7. DWDM器件的应用展望 13 参考文献 15 DWDM器件介绍及相关技术 波分复用的基本概念 波分复用是光纤通信中的一种传输技术，它利用了一根光纤可以同时传输多个不同光载波的特点，把光纤可能应用的波长范围划分成若干个波段，每个波段用作一个独立的通道传输一种预定波长的光信号. 通常把光信道间隔较大（ 甚至在光纤不同窗口上） 的复用称为光波分复用（WDM），再把在同一窗口中信道间隔较小的DWDM 称为密集波分复用（DWDM）（Dense Wavelength Division Multiplexing）, 随着科技的进步，现代的技术已经能够实现波长间隔为纳米级的复用，甚至可以实现波长间隔为零点几个纳米级的复用，只是在器件的技术要求上更加严格而已，因此把波长间隔较小的8 个波、16 个波、32 乃至更多个波长的复用称为DWDM。DWDM系统多应用于大容量长距离传输,以便多信道复用光放大器,简化系统结果和设计,减少投资和维护成本.可实现单根光纤全双工通信,实现全光通信.EDFA（掺铒光纤放大器）+DWDM是目前最有效的应用方法. DWDM 系统的构成及光谱示意图如图，DWDM 系统的构成及光谱示意图如图，发送端的光发射机发出波长不同而精度和稳定度满足一定要求的光信号，经过光波长复用器复用在一起送入掺铒光纤功率放大器（掺铒光纤放大器主要用来弥补合波器引起的功率损失和提高光信号的发送功率），再将放大后的多路光信号送入光纤传输，中间可以根据情况决定有或没有光线路放大器，到达接收端经光前置放大器（主要用于提高接收灵敏度，以便延长传输距离）放大以后，送入光波长分波器分解出原来的各路光信号。 不同DWDM器件方案的比较 WDM器件可以有多种方法来制造，制造的器件各有特点，而在不同的光纤通信系统中，根据需要可以使用不同的光波份复用器件从而使系统发挥更好更大的作用，目前有以下几种方法. 薄膜滤光片（thin film filters） 主要工作原理是在玻璃衬底上镀膜，多层膜的作用使光产生干涉选频，镀膜的层数越多选择性越好，一般都要镀200层以上。镀膜后的玻璃经过切割，研磨，再与光纤准直器封装在一起。介质薄膜滤波器型DWDM 器件是由介质薄膜（DTF）构成的一类芯交互型DWDM 器件。DTF 干涉滤波器是由几十层不同材料、不同折射率和不同厚度的介质膜，按照设计要求组合起来，每层的厚度为1/4 波长，一层为高折射率，一层为低折射率，交替叠合而成。当光入射到高折射层时，反射光没有相移；当光入射到低折射层时，反射光经历1800 相移。由于